面试题：在CouchDB高并发应用中，乐观锁如何处理版本冲突

Question

假设在一个使用CouchDB的高并发系统中，多个客户端同时尝试修改同一文档，乐观锁会怎样检测和处理版本冲突？请详细说明处理流程及可能采取的策略。

Answer 1

1. 乐观锁检测版本冲突的原理：
   • CouchDB 使用文档的 _rev（修订版本号）字段来实现乐观锁。每个文档在创建时会生成一个初始的 _rev，每次文档被修改，_rev 会更新为一个新的值。
   • 当客户端获取文档时，CouchDB 会返回文档以及当前的 _rev。客户端在尝试修改文档时，需要将获取到的 _rev 包含在更新请求中。
2. 处理流程：
   • 客户端获取文档：
     • 客户端发送一个读取文档的请求到 CouchDB。例如，使用 HTTP GET 请求获取文档，响应会包含文档数据以及当前的 _rev 字段值，假设 _rev 为 1-abcdef。
   • 客户端修改文档并尝试更新：
     • 客户端在本地对文档进行修改后，发送一个更新请求到 CouchDB。这个请求需要包含修改后的文档数据以及之前获取到的 _rev（1-abcdef）。
   • CouchDB 处理更新请求：
     • CouchDB 接收到更新请求后，会检查请求中的 _rev 与当前存储在数据库中的文档的 _rev 是否一致。
     • 如果一致，说明在客户端获取文档后没有其他客户端修改过该文档，CouchDB 会更新文档，同时生成一个新的 _rev，比如 2-ghijkl，并返回更新成功的响应给客户端。
     • 如果不一致，即请求中的 _rev 与数据库中的 _rev 不同，说明在客户端获取文档后有其他客户端修改过该文档，此时 CouchDB 会返回一个版本冲突错误（HTTP 409 Conflict 状态码）给客户端。
3. 可能采取的策略：
   • 重新获取并合并：
     • 客户端收到版本冲突错误后，可以重新获取最新的文档版本。然后将本地修改与最新版本进行合并。例如，如果是简单的文本字段修改，可以手动合并；如果是复杂的数据结构，可能需要更复杂的合并逻辑，比如使用一些专门的合并算法。完成合并后，再次尝试更新文档。
   • 用户干预：
     • 将冲突情况呈现给用户，让用户决定如何处理。比如展示给用户当前文档的最新版本和本地修改版本，由用户手动决定保留哪些修改，然后客户端根据用户的选择再次尝试更新文档。
   • 自动重试：
     • 客户端可以设置一个重试机制，在收到版本冲突错误后，等待一段随机时间（以避免多个客户端同时重试再次冲突），然后重新获取文档并尝试更新，直到更新成功或者达到最大重试次数。如果达到最大重试次数仍未成功，可以提示用户或者采取其他后续处理措施。